1.4动量守恒定律的应用 同步练习(Word版含答案)

1.4动量守恒定律的应用同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第一册
一、选择题（共15题）
1．如图所示，小船静止于水面上，站在船尾的人不断将鱼抛向左方船头的舱内，将一定质量的鱼抛完后，关于小船的速度和位移，下列说法正确的是（ ）
A．向左运动，船向左移动了一些
B．小船静止，船向左移动了一些
C．小船静止，船向右移动了一些
D．小船静止，船不移动
2．一人静止于秋千上,现欲使秋千慢慢荡起来，下列方法可行的是( )
A．连续向前后踢腿
B．连续上下蹲
C．连续扭动
D．连续往外水平抛物体
3．如图所示，质量为M的人在远离任何星体的太空中，与他旁边的飞船相对静止由于没有力的作用，他与飞船总保持相对静止的状态这个人手中拿着一个质量为m的小物体，他以相对飞船为v的速度把小物体抛出，在抛出物体后他相对飞船的速度大小为　　
A． B． C． D．
4．如图所示，质量为M的人在远离任何星体的太空中，与他旁边的飞船相对静止．由于没有力的作用，他与飞船总保持相对静止的状态．这个人手中拿着一个质量为m的小物体，他以相对飞船为v的速度把小物体抛出，在抛出物体后他相对飞船的速度大小为
A． B． C． D．
5．如图，质量是M（包括绳）的气球下方有一段绳长为L，一质量为m的人悬挂在绳的末端B点，气球和人均处于静止状态。现人沿绳慢慢地爬到绳的上端A点处，空气阻力不计，人可视为质点，则人实际上爬的高度是（　　）
A．L B．L C．L D．L
6．在某次军演时，一炮弹由地面斜向上发射，假设当炮弹刚好到最高点时爆炸，炸成两部分P、Q，其中P的质量大于Q。已知爆炸后P的运动方向与爆炸前的运动方向相同，假设爆炸后P、Q的速度方向均沿水平方向，忽略空气的阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．爆炸后Q的运动方向一定与P的运动方向相同
B．爆炸后Q比P先落地
C．Q的落地点到爆炸点的水平距离大
D．爆炸前后P、Q动量的变化量大小相等
7．在图示足够长的光滑水平面上，用质量分别为和的甲、乙两滑块将仅与甲拴接的微型轻弹簧压紧后处于静止状态，乙的右侧有一固定的挡板，现将两滑块由静止释放，当弹簧恢复原长时，甲的速度大小为，此时乙尚未与相撞之后乙与挡板碰撞反弹后，不能再与弹簧发生碰撞。则挡板对乙的冲量的最大值为（　　）
A． B． C． D．
8．如图所示，质量为M的的斜面位于水平光滑地面上，斜面高为h，倾角为θ。现将一质量为m的滑块（可视为质点）从斜面顶端自由释放，滑块滑到底端时对地速度为v，重力加速度为g，若不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．斜面对滑块不做功
B．滑块与斜面组成的系统动量守恒
C．滑块滑到底端时，重力的瞬时功率为
D．滑块滑到底端时，斜面后退的距离为
9．如图所示，在光滑的水平面上静止放置一质量为m的半圆槽，半圆槽内壁光滑，轨道半径为R。现把质量为的小球（可视为质点）自轨道左侧最高点由静止释放，在小球和半圆槽运动的过程中，半圆糟向左运动的最大距离为（　　）
A． B． C． D．R
10．质量为m、半径为R的小球，放在半径为2R、质量为2m的大空心球内，大球开始静止在光滑水平面上。当小球从如图所示的位置无初速度沿内壁滚到最低点时，大球移动的距离是（　　）
A． B． C． D．
11．如图，质量为m的人在质量为M（M>m）的平板车上从左端走到右端，若不计平板车与地面的摩擦，则下列说法正确的是
A．当人在车上行走时，车将向右运动
B．当人停止走动时，由于车的惯性大，车将继续运动
C．若人越慢地从车的左端走到右端，则车在地面上移动的距离越小
D．不管人在车上行走的速度多大，车在地面上移动的距离都相同
12．2017年7月5日消息，近5年来，火箭军各部累计发射数百枚导弹，是最具有打击力和威慑力的战略部队．假设将发射导弹看成如下模型：静止的实验导弹总质量M=3300㎏，当它以相对于地面速度喷出质量为Δm=300㎏的高温气体后，导弹的速度为（喷出气体过程中重力和空气阻力可忽略）（ ）
A．-10m/s B．12m/s C．10m/s D．-12m/s
13．静止在湖面上的小船中有两人分别向相反方向以相对于河岸相等的速率水平抛出质量相同的小球，先将甲球向左抛，后将乙球向右抛，水对船的阻力忽略不计，则下列说法正确的是（　　）
A．抛出的过程中，人给甲球的冲量等于人给乙球的冲量
B．抛出的过程中，人对甲球做的功大于人对乙球做的功
C．两球抛出后，船向左以一定速度运动
D．两球抛出后，船向右以一定速度运动
14．向空中发射一物体，不计空气阻力，当此物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂成a、b两块，若质量较大的a速度方向仍沿原来的方向，则（　　）
A．a一定比b后落到水平地面上
B．h的速度方向一定与原来速度方向相反
C．在炸裂过程中，a、b受到的爆炸力的冲量大小一定相等
D．从炸裂到落地的这段时间里，a飞行的水平距离一定比b的大
15．2018年4月12日，我国遥感三十一号01组卫星成功发射，用于开展电磁环境探测．在发射地球卫星时需要运载火箭多次点火，以提高最终的发射速度．某次地球近地卫星发射的过程中，火箭喷气发动机每次喷出质量为m=800g的气体，气体离开发动机时的对地速度v=1000m/s,假设火箭（含燃料在内）的总质量为M=600kg，发动机每秒喷气20次，忽略地球引力的影响，则
A．火箭第三次气体喷出后速度的大小约为4m/s
B．地球卫星要能成功发射，速度大小至少达到11.2km/s
C．要使火箭能成功发射至少要喷气500次
D．要使火箭能成功发射至少要持续喷气17s
二、填空题（共4题）
16．静止在水面上的船长为L、质量为M，一个质量为m的人站在船头，当此人由船头走到船尾时，不计水的阻力，人对河岸的位移大小是_________
17．静止在水面上的船长为L、质量为M，一个质量为m的人站在船头，当此人由船头走到船尾时，不计水的阻力，船移动的距离是____．
18．通过实验探究影响小火箭反冲速度大小的因素是什么_______________．
19．如图所示为某小组验证动量守恒的实验，在内壁光滑、水平固定的金属管中放有轻弹簧，弹簧压缩并锁定，在金属管两端各放置一个金属小球1和2（两球直径略小于管径且与弹簧不相连），现解除弹簧锁定，两个小球同时沿同一直线向相反方向弹射，然后按下列步骤进行实验：
①用天平测出两球质量、；
②用刻度尺测出小球1的落点P到管口M的水平距离
③用刻度尺测出两管口离地面的高度h；
回答下列问题：
(1)还需要测量的一个物理量是____________；
(2)利用上述测得的实验数据，验证动量守恒的表达式是_________________；
(3)已知当地重力加速度为g，则解除弹簧锁定前，弹簧的的弹性势能是______________。
三、综合题（共4题）
20．如图所示，进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80kg和100kg，他们携手远离空间站，相对空间站的速度为0.1m/s，A将B向空间站方向轻推后，A的速度变为0.2m/s，求此时B的速度大小和方向。
21．一颗手榴弹在5m高处以v0=10m/s的速度水平飞行时，炸裂成质量比为2：1的两小块，质量小的以100m/s的速度反向飞行，求两块落地点的距离．（g取10m/s2）
22．如图（甲）所示，在一次爆炸实验中，质量分别为和的A、B两个物体之间装有少量炸药，并排放在水平导轨上。爆炸点的左侧的墙壁上装有轻弹簧，弹簧的左端固定，右端与A物体的距离。当炸药发生爆炸后，测得A物体压缩弹簧的过程中，对弹簧的压力F随压缩量x的变化关系如图乙所示（最大压缩量为）。已知A、B两物体与水平导轨间的动摩擦因数均为，A、B物体的碰撞不损失机械能，两物体均可看作质点。重力加速度。求：
（1）A压缩弹簧的过程中，克服摩擦力做的功和弹性势能的最大值；
（2）爆炸过程A、B获得的机械能之和；
（3）物体A和B最终静止时离爆炸点的距离。
23．传统的火箭发动机将燃料的化学能转化为机械能，主要用于助推火箭升空。而在太空中各类航天器多数采用的是将电能转化为机械能的电推力火箭发动机。
(1)某个以化学燃料提供动力的火箭总质量为，运行速度，在极短的时间内喷射燃气的质量是，同时火箭获得加速，速度大小变为，求燃气喷射速度u的大小；
(2)某航天器采用离子引擎推动，引擎获得推力的原理如图所示，进入电离室的气体被电离成正离子，而后飘入电极之间的匀强电场（初速度忽略不计），间电压为U，正离子加速形成等效电流为I，在加速过程中引擎获得恒定的推力。离子质量为m，电荷量为q，a、试求该引擎获得的推力F的大小；b、加速正离子束所消耗的功率P不同时，引擎获得的推力F也不同，试推导的表达式，为提高能量的转换效率，要使尽量大，请提出增大的任意一条建议。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．D
3．A
4．A
5．B
6．D
7．B
8．D
9．A
10．B
11．D
12．D
13．B
14．C
15．A
16．ML/（M＋m）
17．
18．火箭的反冲速度与火箭的质量及发射过程中喷出气体的速度有关
19． 还需要测量球2的落点Q到管口M的水平距离x2； m1x1=m2x2
20．0.02m/s，远离空间站。
21．165m
22．(1)；；(2)；(3)，
23．(1)；(2)a． ；b．；为提高能量的转换效率，可以用质量大的粒子、用带电量少的离子、减小加速电压。
答案第1页，共2页